列車滾動(dòng)軸承安全服役狀態(tài)辨識與剩余壽命預(yù)測方法研究.pdf

1、近年來，隨著城市人口的急劇增長，軌道交通由于其運(yùn)量大、速度快、準(zhǔn)時(shí)、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)，已成為解決城市交通擁堵問題的最佳選擇。作為城市軌道列車的關(guān)鍵部件，滾動(dòng)軸承工作狀態(tài)的優(yōu)劣直接關(guān)系到列車的行車安全，在高轉(zhuǎn)速、重載荷的惡劣工作環(huán)境下，軸承工作面由于受接觸應(yīng)力的長期反復(fù)作用，極易產(chǎn)生磨損、裂紋，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致軸承斷裂，據(jù)統(tǒng)計(jì)僅有10％～20％的滾動(dòng)軸承可以達(dá)到設(shè)計(jì)壽命。因此，準(zhǔn)確、穩(wěn)定且高效的城軌列車滾動(dòng)軸承安全服役狀態(tài)辨識和剩余壽命預(yù)測

2、方法，對于減少列車事故的發(fā)生，提高運(yùn)營的主動(dòng)安全保障能力并降低維修成本有著重要意義。鑒于此，本文進(jìn)行了如下研究工作:
　　1.在充分了解列車滾動(dòng)軸承的構(gòu)造、故障機(jī)理及常用狀態(tài)監(jiān)測手段的基礎(chǔ)上，深入分析了基于振動(dòng)信號分析的列車滾動(dòng)軸承安全服役狀態(tài)辨識及剩余壽命預(yù)測方面的國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀。
　　2.針對其中涉及到的狀態(tài)特征提取的技術(shù)難點(diǎn)，提出了基于統(tǒng)計(jì)模型法的狀態(tài)特征提取方法。首先，簡單介紹了統(tǒng)計(jì)模型法所涉及到的常用分布類型;

3、其次，進(jìn)一步給出了該特征提取方法的關(guān)鍵技術(shù)手段;最后，分別針對滾動(dòng)軸承不同損傷類型和不同損傷程度的振動(dòng)數(shù)據(jù)，設(shè)置了多個(gè)算例，詳細(xì)闡述了該方法的具體實(shí)施過程，并驗(yàn)證了所選特征對不同軸承損傷狀態(tài)的表征性能。
　　3.從列車滾動(dòng)軸承不同安全服役狀態(tài)間的界限具有高度模糊性的角度出發(fā)，提出了基于區(qū)間二型模糊C均值聚類的狀態(tài)辨識方法，并與傳統(tǒng)的模糊C均值聚類方法進(jìn)行了多組對比實(shí)驗(yàn)，分析比較了它們在分類效果、迭代效率及在不同強(qiáng)度的模擬列車實(shí)際工